压铸用高真空控制系统的开发与应用

针对国内压铸企业在高真空压铸技术方面的应用现状,开发了一套具有自主知识产权、基于PLC和触摸屏的、在普通压铸机上使用的高真空控制系统。该系统能和现有的压铸机匹配,适应于压铸机的普通压铸(无真空)和高真空压铸工作模式,并能对模具的密封状态及真空系统管路进行检测。同时,在压铸过程中系统可自动监测模具型腔中的真空度、真空抽气管路的堵塞情况,以确保高真空压铸生产的可靠性和稳定性。该系统已在某汽车底盘保安零件的压铸生产中得到应用,满足了高真空压铸的要求。     

高真空压铸技术及高强韧压铸铝合金开发和应用的现状及前景

高真空压铸的特点在于模具型腔中的真空度达到91～96kPa，铸件中每100g的含气量低至1～3mL，可通过热处理提高其强度和韧度。而高强韧压铸铝合金多为Al-Si—Mg系合金，其原因在于Mg的固溶强化作用可提高合金的力学性能。近几年来国外特别是日本在开发高真空压铸技术和压铸铝合金方面取得了成果并在轿车上获得应用。目前开发的高真空压铸方法主要有Vacural法和MFT法，其中MFT法是一种适合于压铸企业开发并具有良好应用前景的高真空压铸技术。     

铝合金高真空压铸技术的开发及应用

以MFT(Minimum Filling Time)法自主开发了涉及高真空压铸的相关关键技术,包括真空截止阀、真空系统、模具的密封结构、涂料、浇注系统等.并以ZL101合金为对象,研究了高真空压铸下试样的力学性能和组织.结果表明, ZL101高真空压铸试样的力学性能比普通压铸有较大的提升,尤其是韧度显著增高,抗拉强度、伸长率分别比普通压铸提高约17.16%、71.98%;但T6热处理后,抗拉强度比铸态下提高了7.68%,伸长率却下降了6.78%.     

真空压铸用真空阀及真空控制装置的开发

开发了具有自主知识产权的真空压铸的关键技术——真空阀及其控制系统。真空阀的工作原理是利用金属液的冲击力,通过杠杆驱动关闭排气通道。真空系统采用PLC和触摸屏控制,确保真空阀处于正常可靠的工作状态。真空压铸技术已在汽车底盘悬架、变速箱体、3G通讯腔体等关键零部件上获得了应用,效果良好。     

基于工控机的多向抽气高真空压铸技术的开发

自主研发了一套基于工控机和PLC的能从模具型腔、压铸机压室和模架多向抽真空的高真空压铸技术,包括液压驱动式真空阀及其真空控制系统。结果表明,液压驱动式真空截止阀结构简单,维护工作量小,可靠性高。以工控机为上位机,PLC为下位机的分布式控制系统拥有检测型腔真空度、湿度、压射参数,如速度、位移、压力等,并实时显示曲线及数据追溯功能。多向抽气高真空压铸技术具有排气速度快、扩展方便、过程控制可视、数据处理能力强的优点。     

真空压铸工艺与锌合金高真空压铸技术研究

近年来,真空压铸技术在国内外得到了广泛的应用,目前国外高真空压铸的方法主要有3种,分别是来自德国的Vacural法和MFT（MinimumFillTime）,以及来自日本的vaccumGolveBox法,国内学者也研制出了各种真空压铸方法。在真空压铸技术领域中,重点要解决是模具密封与真空截止阀的问题,本文总结了目前实际应用中的各种真空压铸方法与工艺,探讨了真空压铸技术在实际运用过程中面临的主要问题,并在此基础上开发设计了具有自主知识产权的锌合金高真空压铸造工艺法。     

高真空压铸AlSi10MnMgFe合金的组织和力学性能

借助于平板压铸件,研究了T1、T5、T6热处理对高真空压铸AlSi10MnMgFe合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,高真空压铸件组织致密,性能优于普通压铸件。170℃×8h时效处理后压铸件的抗拉强度达到351.3MPa,高于铸态,伸长率为3.5%,比铸态有所下降。T5、T6热处理可以改善压铸件的组织。T5热处理后试样的伸长率达到8.3%,明显高于铸态;而T6热处理后,压铸件的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度(HB)分别达到358.4 MPa、286.6 MPa、6.1%、110.4,均高于铸态。     

压铸高强韧Al-Cu系合金的组织性能及热处理

为了弥补目前压铸铝合金强韧性不足,进行了高强韧铝铜系合金的压铸及热处理的试探性研究.在ZL201的基础上,添加合金化元素B、Zr、V等,改善合金的铸造性能,进行压铸试验.试验研究发现压铸大大细化了合金的微观组织,铸态性能较金属型高,再经低温时效后合金强度达到一般高强压铸铝合金的水平,但塑性较之提高20%以上.     

Cr对高真空压铸AlSi7MgMn组织和力学性能的影响

采用高真空压铸制备了不同Cr含量的AlSiMgMnCr合金,通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对合金微观组织和析出相进行研究,统计了合金组织中的Fe相面积分数和等效圆直径。结果表明,随着Cr含量增加,T6态下合金的屈服强度提升,抗拉强度维持稳定,伸长率明显下降;另外,铝基体中铁相的面积分数和等效直径尺寸变大;加入Cr后合金形成含Cr的析出相,其抑制时效时β″相的生长,使β″相在铝基体中的均匀性下降。     

高真空压铸铝合金轿车底盘部件的压射工艺试验及优化

采用自主研发的高真空压铸控制系统,以某铝合金轿车底盘部件为对象,研究了高真空压铸工艺参数如真空度、抽真空时间、压射速度及高速切换点等对铸件内部质量及力学性能的影响.试验结果表明:该铝合金轿车底盘关键部件的最佳高真空压铸工艺参数:抽真空启动位置110 mm,抽真空停止位置700 mm;冲头慢压射速度0.19 m/s,快压射速度5.8 m/s;慢/快速转换点即高速切换点240 mm;型腔真空度91 kPa以上.高真空压铸的底盘部件本体试样抗拉强度达到281.56 MPa,屈服强度达到155.44 MPa、伸长率达到7.34%,完全满足该铸件的技术要求.经过严格的产品检测,该铝合金轿车底盘部件已成功用于某国产自主品牌轿车.     

镁合金摩托车轮毂的真空压铸工艺研究

对镁合金摩托车轮毂的真空压铸工艺进行了研究。结果表明,高压铸造采用真空辅助,可以减少甚至消除合金熔体高速喷射充型时模具型腔内气体来不及排出形成的氧化夹杂、气孔等普通压铸的缺陷,提高了铸件的工艺品质,并可通过热处理提升铸件本体的力学性能。镁合金轮毂采用底部浇注中心抽真空的充型方式,可以避开中心浇注顶部抽真空效率低下的缺点;相比中心浇注顶部抽真空中心单向补压的方式,轮缘和轮心双向补压可获得更佳的力学性能,避免了中心浇注顶部抽真空中轮辐和轮心的加厚,减少了材料的浪费。     

基于真空压铸技术的机壳压铸模设计

通过对机壳压铸件的结构工艺分析,介绍了真空压铸技术下模具的浇注系统、成型零件、侧向分型与抽芯机构、推出机构、溢流与排气系统、温度控制系统等机构的设计要点,相比普通压铸的模具,能有效减低压铸原材料的损耗,提升压铸件质量,为类似模具的设计提供一定的参考借鉴。     

压铸高强韧Al-Cu系合金的组织性能及热处理探讨

为了弥补目前压铸铝合金强韧性不足，进行了高强韧Al-Cu系合金的压铸及热处理的试探性研究．在ZL201的基础上．添加合金化元素B、Zr、V等．改善合金的铸造性能，进行压铸成形试验。试验研究发现压铸大大细化了合金的微观组织．铸态性能较金属型高，再经低温时效后合金强度达到一般高强压铸铝合金的水平．但塑性较之提高20％以上。     

真空压铸中型腔真空压力的理论计算及试验研究

针对真空压铸中型腔真空压力的下降规律进行了理论计算和试验研究。针对具体的真空系统进行了型腔排气理论曲线和实测曲线的对比,验证了这种计算方法的可行性,指出了真空压铸为了达到理想的型腔真空压力对于低速工艺选择的限制要求,并提出了一种通过计算理论排气时间来对真空系统设计和低速工艺制定进行优化的方法。     

新能源汽车销量促进压铸产业及一体化压铸发展

2021年我国新能源汽车全年销量超过350万辆,市场占有率提升至13.4%.特斯拉一体压铸化效应轰动了铸造厂和车企,带来了汽车车身工程工艺的变革。本文以特斯拉一体压铸件用于汽车底盘等案例论述了压铸件在汽车上的应用;描述了我国在开发超大型压铸机以及大型压铸模方面做出的成效,以新能源汽车销量和一体压铸化效应共同促进压铸产业及一体化压铸发展,对我国车企等有着很重要的启示。     

镁合金散热器真空压铸的抽真空技术研究

介绍了一种真空压铸抽真空系统及控制方法。该系统采用了大尺寸半过程排气通道与齿状全过程排气通道相结合的真空排气结构,采用快速响应的电磁阀控制半过程排气通道的关断,通过调节PLC可视化程序控制半过程排气的时间。试验结果表明:采用该抽真空系统可获得充型完整、外观良好的镁合金散热器,充型能力较普通压铸提高10%以上,气孔率减少70%,T6处理后起泡减少80%。铸件抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高17.8%、17.8%和37.9%。     

Mg含量对高真空压铸AlSi10MgMn合金时效强化的影响

完成不同Mg含量Al Si Mg Mn合金高真空压铸实验,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对合金微观组织进行分析,得出不同Mg含量下时效析出β″相的密度,并讨论其对力学性能的影响。通过差示扫描量热法(DSC)对不同Mg含量的合金时效析出动力学进行分析,结合Arami-Johnson-Mehl方程计算析出相的析出动力学参数。结果表明:Mg含量较少时,时效强化效果不明显,随着Mg含量的提高,时效强化效果逐渐提高;Mg含量的增加显著提高合金中β″相的数密度,β″相为合金时效强化的主要影响因素;随着Mg含量的增加,达到峰值时效的时间越长,且β″相析出激活能增大。     

我国压铸工艺国家标准的制订与实施

回顾了我国压铸工艺标准的制订与实施历程。对 90年代我国首次颁布实施的 7项有关压铸工艺的国家标准的制订原则、主要内容、特点以及贯彻应用等有关事项进行了阐述。此外尚对当前标准化工作中的趋势 ,宣传标准化技术的基础知识 ,增强全行业对标准化工作的重视以及有关工作规划等提出了看法与建议     

Al-Cu系合金的真空压铸及热处理

为了弥补目前Al-Cu系铸造合金应用于压铸成形时韧性不足问题,进行了ZL201合金的压铸及热处理的试探性研究,研究了Cu含量及T6热处理工艺对Al-Cu系合金普通压铸和真空压铸合金拉伸性能的影响。结果表明：Cu含量为4.6wt%的试样拉伸性能优于Cu含量为5wt%的试样;T6热处理后,普通压铸和真空压铸试样抗拉强度都有较大提高,伸长率下降,且真空压铸试件综合力学性能提升幅度较普通压铸大;T6热处理使得合金的微观断裂形式从脆性的准解理断裂变为准解理和韧窝的混合断裂。     

中国压铸市场的机遇与挑战

从压铸件、压铸设备、压铸模具、压铸合金等方面评述了中国压铸市场的现状和发展前景.国内压铸件产量和压铸技术不断提高,压铸企业不断增多,压铸行业具有广阔的发展前景.